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“治沙魔方” 成就绿色梦想

虞毅团队工作照。
  沙障,是许多沙地及荒漠化地区用来固定流动性沙丘常见的一种工具

  在沙区防风固沙方面发挥着重要作用

  虞毅带领团队对传统沙障材料进行技术创新

  研发了“生物基可降解聚乳酸纤维沙袋沙障治沙技术”

  使传统治沙“魔方”实现了兼具环保与耐用性的升级换代

  在防沙治沙工程及生态环境保护项目建设中取得良好的推广应用效果

  □本报记者  白莲

  夏至过后,阿拉善盟境内的乌兰布和沙漠吉兰泰盐湖周边,沙米、沙蒿、沙鞭等各种各样的野生沙生植物“野蛮”生长着,一眼望去,让人顿觉清凉。

  然而,十几年前,这里曾是光秃秃的一片,“除了沙子,还是沙子”。科学治沙,要靠技术创新。新一代“生物基可降解聚乳酸纤维沙袋沙障治沙技术”,让这片广袤的沙漠重新“染”起那抹亮眼的绿色。

  就地取材破解治沙难题

  我区气候干旱、多风,土地荒漠化现象严重。据统计资料显示,内蒙古荒漠化土地面积占国土总面积的51.5%,沙化土地总面积占国土总面积的34.48%。我区境内荒漠化土地主要分布在阿拉善盟、锡林郭勒盟、鄂尔多斯市和巴彦淖尔市。

  “在干旱、半干旱地区促进天然植被恢复和提高人工植被成活率,首要条件是维持沙地表面的相对稳定,因而设置沙障成为许多地区植树造林工作的前提和关键。”内蒙古农业大学沙漠治理学院高永教授告诉记者。

  沙障,是许多沙地及荒漠化地区用来固定流动性沙丘常见的一种工具,在沙区防风固沙方面发挥着重要作用,曾被世界赞誉为“凝聚中国治沙智慧的‘魔方’”。

  然而,传统的植物材料沙障由沙柳、麦草、稻草、芦苇等材料做成,使用寿命较短。近些年来,某些地区使用的尼龙网、塑料方格等化学材料沙障在干旱、半干旱地区的干燥、高紫外线条件下容易老化碎裂,导致沙障的作用降低,同时材料不能自然降解,对环境造成了化学残留及二次污染,有些地区甚至出现了“越治理,越退化”的恶性循环。

  海归博士虞毅带领团队对传统沙障材料进行技术改良,研发了“生物基可降解聚乳酸纤维沙袋沙障治沙技术”,使传统治沙“魔方”实现了兼具环保与耐用性的升级换代。

  “2007年开始,我们首先在乌兰布和地区使用了尼龙、腈纶、棉麻等10余种材料制成不同材质的沙障进行实验,以期寻找一种更为坚实耐用、更加环保的治沙材料。”虞毅告诉记者。

  实验结果证明,可完全降解的新型高分子材料聚乳酸材料对紫外线的耐受性特别优异,在一般自然环境条件下,经过半年至2年的时间就可以完全生物降解为二氧化碳和水,且无任何化学物质残留。现在,经过10余年沙地试验并大面积推广应用,该项技术在我区乃至全国荒漠化防治领域取得了比较理想的防沙固沙效果。目前,该技术已拥有自主专利,其可降解性得到了业内人士及公众认可。

  聚乳酸沙障是采用木薯、玉米、甜菜等植物所含的淀粉为原料,经微生物发酵生成小分子乳酸后,再经缩聚、熔融和纺丝等工艺加工后制成的,是一种新型高分子圆筒管状沙障材料。

  过去,由于运输不便等原因,导致沙障铺设价格成本高且费时费力。聚乳酸沙袋沙障解决了长期困扰干旱、半干旱区域环境治理工作中沙障材料匮乏的技术难题,实现了“就地取材、以沙治沙”的原始创新。

  “沙袋内只需充填干沙,平铺于沙表面即完成了聚乳酸沙袋沙障的铺设。同草方格等传统沙障相比较,其铺设效率可提高3至5倍、材料搬运量降低20至60倍。障体材料轻便,真正实现了‘以沙治沙’的科学理念。”虞毅说。

  白色网格勾画绿色发展梦

  在鄂尔多斯市达拉特旗银肯塔拉生态景区,远远望去,茫茫沙海中成片白色方格沙障如同一张密织的巨大沙网,成为固定流沙的新生力量。

  虞毅告诉记者,目前,聚乳酸纤维沙袋沙障可满足多种类型、多种规格的铺设要求,按照固、阻、输等不同的防护目的,形成因地适沙的完整的防沙治沙技术体系。

  现地实验表明,聚乳酸纤维沙障明显降低了近地表风速,增加地表粗糙度,长期保持障内沙表面蚀积的稳定,促进植被恢复。与其他平铺式沙障相比较,在抗障体掏蚀、沙埋后复位容易、障内土壤水分条件改善等方面具有优势,在防风固沙效益方面有较高的推广价值。

  “干旱、半干旱地区受水分条件限制,聚乳酸纤维沙袋沙障材料难以充分吸水,材料酶催化降解过程发生缓慢,因而,材料分子量的下降程度非常有限。”高永教授说,经过不同地点长达8到10年的现地铺设实验,该材料纤维仍能保持足够的拉伸、顶破强度来充分包裹障体内部的干沙,维持障体在沙表保持良好的筒状结构,实现了长期、有效的防风固沙效果。

  经过在我区呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙地、库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、巴丹吉林沙漠等沙质荒漠化地区进行的近10年实地铺设验证,通过多个沙区不同地域抗风蚀及耐候性现地实验的验证,聚乳酸纤维沙袋沙障表现出材料运输便捷、铺设方法简单、现地保存寿命长、可完全自然生物降解等优良特性,杜绝了造成二次污染的可能性,为低成本、高效率机械沙障找到了切实可行的途径,在防沙治沙工程及生态环境保护项目建设中取得良好的推广应用效果,得到国际同行专家的高度认可。

  目前,生物降解聚乳酸纤维沙袋沙障技术已经被列入国家发改委“一带一路技术(输出)项目储备库”。相信在当今重视科学治沙、追求绿色治理的大环境中,该技术将会发挥更好的示范效果。

  荒漠化防治是功在当代、利在千秋的伟大事业。我区沙漠面积广大,荒漠化程度危害重,严峻的形势向人们发出挑战。在一代代科研人员的共同努力和尝试下,新的防沙治沙创新技术为我区荒漠化土地治理找到一条条切实可行的途径。借助科技力量修复生态,打造绿富同兴的沙漠亮丽风景线,是我们共同的“绿色”中国梦。

  [记者手记]

  “大漠孤烟直,长河落日圆。”广袤沙漠,浩瀚无边。然而,诗情画意之外,我们要面对的,是被称为“地球癌症”的土地荒漠化的严峻现实。荒漠化不仅使生态环境恶化,让土地生产力衰弱,威胁江河安全,还进一步加剧了沙区人口的贫困化。

  荒漠化治理工作任重而道远。可喜的是,我区荒漠化土地正在逐年递减,实现了从“沙进人退”到“沙退人进”的重大转变。而这背后,正是无数个像虞毅一样的人的共同努力和付出。

  注重环境友好,绿色发展是治沙的根本所在。防沙治沙需要解决的核心问题就是水土保持,这是沙区植被建设是否可持续发展的关键。

  虞毅带领团队研发出了业内领先的生物降解聚乳酸纤维沙袋沙障技术,这对于广袤的北方干旱、半干旱地区荒漠化治理有着深刻的意义。盼望该项技术的推广应用能够尽快实现生物降解材料节能减污的规模化效应,实现荒漠化绿色治理的美好愿景。

  科技创新,是绿色发展内涵中尤为厚重的一笔。党的十八大以来,我区广大科技人员在防治荒漠化的实践和科学研究中,实现了一系列技术创新,取得了一系列创新成果,为治理荒漠、分享经验打下坚实基础,也为亮丽北疆建设和全球生态环境治理贡献着智慧和力量。

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